Nyreeffekter av middelhavsdiett og lavproteindiett med ketoacider på fysiologisk intestinal mibrobiota ved CKD (MEDIKA)

Bakgrunn: Ved CKD er det biokjemiske miljøet i mage-tarmkanalen (GI) endret av flere mekanismer, som påvirker tarmmikrobiotaens sammensetning og funksjon. Utover å utøve metabolske funksjoner, påvirker mikrobiota den generelle sunne statusen. Den fordøyer mat hovedsakelig gjennom sakkarolytisk eller proteolytisk katabolisme, med en prevalens av førstnevnte i sunn status. Tvert imot, ved CKD observeres dysbiose med utbredelsen av sistnevnte.

I denne innstillingen resulterer reduksjon i glomerulær filtrasjonshastighet og økning i ureanivåer i kraftig tilstrømning til GI. Her hydrolyseres urea spontant og/eller av mikrobiell urease, og frigjør ammoniakk som lett omdannes til ammoniumhydroksid. Sistnevnte øker GI pH, forårsaker slimhinneirritasjon, enterokolitt og endringer i mikrobiotasammensetningen. Dette bidrar til forverring av betennelse og sykdomsprogresjon: mikrobiota har faktisk blitt identifisert som den primære kilden til flere kjente og ennå uidentifiserte flyktige organiske forbindelser (VOC), inkludert noen av de viktigste uremiske toksinene.

Noen gunstige effekter observert fra studier med lavproteindiett supplert med ketoasyrer ved CKD kan ikke utelukkende forklares med redusert proteininntak. Etterforskernes hypotese er at ketoacider kan ha direkte beskyttende effekter på nyreskadeprogresjon, gjennom induserte modifikasjoner i tarmbiokjemiske miljø og i mikrobiotasammensetning.

På samme måte kan middelhavsdietten med fibertilførsel bidra til å gjenopprette tarmmikrobiotabalansen.

Hypotese:

Den første hypotesen forutser en gunstig effekt av KD på mikrobiotabalansering og reduksjon av mikrobielt avledede uremiske toksiner hos CKD-pasienter, gjennom KD-indusert urea-reduksjon. Den andre ser for seg MD direkte effekter på tarmmikrobiotasammensetningen med en økning i beskyttende arter og en reduksjon i produksjon av uremiske toksiner.

Studien vil evaluere effekten av tre ulike kostholdsregimer, sammensatt som følger:

FD inneholder 1 g/kroppsvekt/dag protein, planteprotein 15-20 g/dag;

• MD inneholder 0,7-0,8 g/kroppsvekt/dag protein, planteprotein 40-50 g/dag;
• KD inneholder 0,3-0,5 g/kroppsvekt/dag protein, animalsk protein null g/dag, planteprotein 30-40 g/dag, pluss ketoasyrer på 0,05 g/kroppsvekt/dag.

Spesifikt mål:

1. For å evaluere effekten av middelhavsdiett (MD) og lavproteindiett supplert med ketoasyrer (KD) på mikrobiotasammensetningen
2. For å evaluere effekten av KD og MD på mikrobielt avledet VOC (allerede identifiserte og ennå uidentifiserte uremiske toksiner) nivåer ved metabolomikk
3. For å evaluere effekten av KD eller MD på nyrefunksjonsparametere, uremi, inflammatorisk og ernæringsstatus

Eksperimentell designmål 1:

Den utformede studien vil være eksperimentell, randomisert, cross-over. Det vil bli utført i henhold til Helsinki-erklæringen (IV-tilpasning) og vil bli forelagt godkjenning av den lokale etiske komiteen; skriftlig samtykke vil bli innhentet fra alle fag. 60 pasienter med CKD stadier 3b-4 (MDRD formel) vil bli registrert, i henhold til inklusjons- og eksklusjonskriteriene (se nedenfor).

Eksperimentell designmål 2:

Ikke-målmetabolomisk analyse vil bli utført på fekale prøver og urinprøver samlet på samme tidspunkt som beskrevet i Eksperimentelt designmål 1 for VOC (GC-MS/MS) og ikke-VOC-profilering (LC-MS/MS). Sera samlet inn på samme tidspunkt vil også bli analysert ved ikke-målmetabolomikk for ikke-VOC-profilering og ved målmetabolomikk for å kvantifisere de allerede kjente uremiske toksinene, nemlig indoksylsulfat og p-kresylsulfat, og potensielle metabolittbiomarkører funnet av ikke-måleksperimentet.

Eksperimentell designmål 3:

I tillegg vil hver pasient gjennomgå medisinsk undersøkelse hver tredje måned, med evaluering av: blodtrykk og ernæringsstatus. I tillegg vil hver pasient samtidig gi blod- og urinprøver, både for rutinemessig og eksperimentell analyse, samtidig med mål 1 (T0, T3, T9, T12 og T18 måneder fra begynnelsen av studien).